中日黄海之战时，北洋水师的实际指挥者是刘步蟾；日本舰队的实际指挥则为东乡平八郎——这两位格林威治的老同学，在黄海上展开了决定一个国家命运的生死大战。
关于海战的详细过程，已有无数的文字进行了翔实的报道，当日日本随军记者川崎三郎亲历海战，战后搜集了中日双方有关战争的文献资料，以及西方人士的记述和评论，并遍访日军参战将领，撰成《日清战史》，为海战之过程留下详细记录。而日本摄影记者拍下的一系列海战图片也是我们今天得以重睹历史的证物。
不得不说的是，日本人对甲午的研究起初要超过中国人，一方面是为了夸耀自己的成功，另一方面，他们对中国的失败感到不解。
当时在北洋军中的诸多西方亲历者亦都留有回忆录，如泰莱的《甲午中日海战见闻记》，艾伦的《在龙旗下——中日战争目击记》，马吉芬的《鸭绿江之战》。时人姚锡光则在1897年编著《东方兵事纪略》5卷，全面记述了甲午年间的这场战争的前前后后。
不过，张荫麟在1934年则发现中日海战的记载：“不独中日双方之报告互有出入，即我国之记录，亦多牾。除极抽象之轮廓外，旧史所承认之细节，由今观之，几乎无一不成问题，乃知严格考信之需要与艰难，于近世史殊非例外。”
无论如何，我们回不去那个时代，但从前人的叙述中我们仍可看到那些和命运作斗争的人们的精神。
那些置生死于度外的人
1894年9月15日下午，海战进入最激烈的阶段。
下午2时30分，“平远”、“广丙”两舰以及“福龙”、“左一”两艘鱼雷舰加入战斗。当时日舰“比睿”、“赤城”刚刚逃出战区，“西京丸”的右舷随即暴露在北洋舰队前方，立即遭到“平远”、“广丙”等北洋舰队各舰炮火的猛烈轰击。其舵机遭到损坏，只能靠人力舵勉强航行。不久，右舷又中一弹，立即出现裂缝，渗进海水。2时55分，鱼雷艇“福龙”见“西京丸”受伤，便驶近施放鱼雷。因两舰距离很近，“西京丸”已躲避不及。正在舰上督战的海军大臣桦山资纪中将见此情景，惊呼：“我事毕矣！”其他将校也相对默然。但是因为距离太近，鱼雷从舰下穿过，未能触发，“西京丸”得以保全，向南驶离战场。“平远”、“广丙”又转而攻击日舰本队。当“平远”驶近“松岛”2200米时，突然发射26公分炮弹，击中“松岛”的中央水雷室，4名鱼雷发射手中弹身亡。“松岛”也发炮还击，炸毁了“平远”的26公分主炮，并引起火灾。“平远”见势不敌，转舵驶避，“广丙”也随后驶离。
此时，倭国舰队还剩9舰，与北洋舰队的8舰相对。第一游击队已经迂回到北洋舰队的背后，与本队策应夹攻，使北洋舰队首尾难以相顾。日舰更以排炮击毁“定远”的信号装置，使其指挥失灵。北洋舰队诸小队只能各自为战，队形凌乱不整，但士气未减。丁汝昌负重伤不能站立，裹伤后始终坐在甲板上激励将士。
3时4分，“定远”舰腹忽中一炮，猛烈的火焰从炸开的洞口喷出，“定远”忙集中人力灭火，攻势转弱而火势不减。日舰第一游击队趁机驶近攻击。“镇远”、“致远”见此情形，急速向旗舰靠拢，迎战日舰。“定远”的火灾终于得以扑灭，但“致远”舰却中弹累累。下午3时20分，数颗榴弹同时命中其水线，并引起鱼雷发射管内的一颗鱼雷爆炸，右舷随即倾斜。关键时刻，“致远”舰因缺乏堵塞水门的橡皮，未能阻止大量海水从裂缝涌入。据美籍海员马吉芬记载：“不转瞬间，该舰即向一方倾斜。最以勇敢著称之邓舰长世昌，早经觉悟已迫于最期，能破敌一舰，斯可以洁此生，故毅然决然出于杀身成仁之举。第敌舰所发巨弹有如雨霰，加之自舰倾斜已甚，致功业成之际遽尔颠覆，舰首先行下沉，推进器直现于空中，犹在旋转不已。惜哉，壮哉！”邓世昌落水后，拒绝接受救生圈，鱼雷艇“左一”也来救助，亦不应。其爱犬凫到身边衔其臂，被他用力按入水中，自己也随之没于波涛中。全舰250余名中外官兵，除7人获救外，全部葬身大海。
“致远”沉没后，位于北洋舰队左翼外侧的“济远”、“广甲”二舰就变得孤立于本队了。开战后，“济远”数次中炮，伤亡十余人，管带方伯谦便挂出“本舰重伤”信号。后来，他看见“致远”沉没，连忙转舵向西驶离战区，于半夜2时许回到旅顺港。“广甲”管带吴敬荣见“济远”西驶，也随之而逃，半夜驶至大连湾外时，慌不择路，船底触礁搁浅。吴敬荣弃船登岸，两天后“广甲”被日舰驶近击毁。战后，李鸿章奏请严厉惩办逃将，9月23日，军机处电寄谕旨：方伯谦军前正法，吴敬荣革职留任。次日拂晓，方伯谦被押至旅顺黄金山下斩首。
“济远”、“广甲”逃离后，第一游击队死死咬住“经远”一舰，四面围攻。“经远”以一抵四，并无畏惧，拒战良久。激战中，管带林永升中弹身亡，大副、二副也相继中炮阵亡，“经远”水兵在没有指挥官的情况下仍然坚持作战。此时，四艘日舰逼近到2000米以内，用速射炮实施近距离打击，终于将“经远”击沉。全舰270余人中，除16人获救生还外，其余全部遇难。
海战的第二阶段，北洋舰队二主力舰沉没、二舰逃走，只剩下“定远”、“镇远”、“靖远”、“来远”4艘主力舰；日本舰队一舰重伤逃脱，尚有9艘战舰。日本方面跃居绝对优势。
日舰及时调整策略，以本队集中对付“定远”和“镇远”，第一游击队则合力进攻“靖远”和“来远”。其意在使北洋舰队彼此不能相顾，争取先击沉较弱的“靖远”和“来远”，然后全军围攻两艘巨舰。“靖远”和“来远”在4舰围攻下，临时结成一队，以寡敌众，苦战多时。不久，“来远”中弹200多颗，“靖远”也中弹100多，二舰遂相随冲出重围，西驶至大鹿岛附近，占据有利地形，背靠浅滩，用舰首重炮对敌。第一游击队赶来后，因失地利，不敢靠近，只能远远发炮，失去四面围攻的优势。二舰趁机抓紧时间灭火修补。
在原作战海域，“定远”和“镇远”面对“松岛”为首的5舰激战不已。“定远”、“镇远”是当时世界各国海军中罕见的铁甲巨舰，日军必欲将之击毁以全其功。是时，每舰致伤都有千余处，多次火灾。日舰记载：“‘定远’、‘镇远’二舰顽强不屈，奋力与我抗争一步亦不稍退。我本队舍其他各舰不顾，举全部五舰之力量合围两舰，在榴霰弹的倾注下，再三引起火灾。‘定远’甲板部位起火，烈焰汹腾，几乎延烧全舰。‘镇远’前甲板殆乎形成绝命大火，将领集合士兵灭火，虽弹丸如雨，仍欣然从事，在九死一生中毅然将火扑灭。”日舰甚至用望远镜看到，镇远舰上有一名军官正在“泰然自若地拍摄战斗照片”。马吉芬说：“我目睹之两铁甲舰，虽常为敌弹所掠，但两舰水兵迄未屈挠，奋斗到底。”
3时30分，当“定远”与倭国旗舰“松岛”相距2000米时，“定远”发出的30公分半巨弹命中“松岛”，轰然爆炸，击毁第四号速射炮，其左舷炮架全部破坏，并引起堆积在甲板上的弹药爆炸。“松岛”舰长尾本知道后来报告说：“刹那间，如百电千雷崩裂，发出绝寰巨响。俄而，剧烈震荡，舰体倾斜，烈火焰焰焦天，白烟茫茫蔽海。死尸纷纷，或飞坠海底，或散乱甲板，骨碎血溢，异臭扑鼻。须臾，烈火吞没舰体，浓烟蔽空，状至危急。虽全舰尽力灭火，轻重伤者皆跃起抢救，但海风甚猛，火势不衰，宛然一大火海。”死伤官兵达113人，占定员的32％。舰队司令伊东佑亨见情况紧急，下令以军乐队补充炮手，并亲自指挥灭火。到下午4时10分，大火终于被扑灭，但舰上的设施已摧毁殆尽，失去了作为旗舰的指挥和作战能力。于是“松岛”发出“各舰随意运动”的信号，然后竭力摆脱“定远”、“镇远”二舰，向东南逃避。本队的其他4舰见状，也随之逃走。
在海战的第三阶段，北洋舰队的两艘巨舰发挥重炮重甲的优势，重伤日舰，反被动为主动，日舰见势不敌而退却。
8月份以后，日本在朝鲜的攻势进展神速。
8月10日，日本舰队袭扰旅顺口和威海卫以掩护军队的运输；中国海军未能对挑战作出反应。仅仅一个多月日本军队就占领了重镇平壤（9月16日）：它只用了一天时间就拿下了这个重兵防守的要塞，把叶志超等人统率的淮军一举赶过了鸭绿江。就在第二天，日本舰队决定性地在鸭绿江口击败了中国舰队。这一胜利是伊东佑亨海军上将出色指挥的结果，其战果是摧毁了几艘中国舰只使日本人享有制海权，让日本人得以随意派兵登陆，并谋划特别大胆的作战计划。